一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂及制法
【专利摘要】一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂及制法，属于有机化合物合成【技术领域】。该物质是在分子中形成含硅和氧、氮或碳键合反应得到的化合物。其制备方法是由六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷在酸性催化剂作用下制得氯丙基四硅氧烷，由氯丙基四硅氧烷与烷基二胺反应制得N-β-氨烷基-γ-氨丙基四硅氧烷，再与糖酸或糖酸内酯在低碳醇溶剂中反应，然后加入二缩水甘油醚，制得含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂，其在水中6个月内不水解，在农药等领域应用广泛。
【专利说明】一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂及制法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机硅化合物制备方法领域，尤其是涉及一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]三硅氧烷表面活性剂除具有普通表面活性剂的性质外，还具有比普通表面活性剂更多的优越性，可以应用于非水体系、具有更低的表面张力、极低的生理毒性，尤其是具有良好的润湿和铺展性等。
[0003]双子表面活性剂是通过化学键将两个传统的表面活性剂单体，在亲水头基或靠近亲水头基附近用联接基团将这两个表面活性剂联接在一起，形成的一种表面活性剂，其显著特点是临界胶束浓度比相应的表面活性剂单体要低I?2个数量级。
[0004]韩富(中国专利200410092453.8)报道了一种制备葡糖酰胺基改性三硅氧烷表面活性剂的方法，通过氨基硅烷与六甲基二硅氧烷反应生成氨基三硅氧烷，再与葡萄糖酸内酯反应，生成葡糖酰胺基三硅氧烷表面活性剂。中国专利200410092452.3报道了一种制备葡糖酰胺基三硅氧烷双子表面活性剂的方法，通过葡糖酰胺基三硅氧烷与二缩水甘油醚反应，生成葡糖酰胺基三硅氧烷双子表面活性剂。
[0005]在这些含糖酰胺基的三硅氧烷表面活性剂中，三硅氧烷与葡萄糖酰胺之间的碳链连接基团很短，在农药等应用领域的乳液体系中需要较长的碳链，增加其油溶性，改变油/水界面上的吸附性能。而且这类三硅氧烷在水溶液中很容易水解，一般一周左右大部分已水解，即使是双子型的三硅氧烷表面活性剂也在一个月左右水解，失去表面活性，影响其使用性能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是将表面活性剂的疏水基团三硅氧烷改变为四硅氧烷，并在硅氧烷与糖酰胺之间引入更长的碳链，且将其连接为双子型表面活性剂，提供一种表面张力低、生物降解性好、临界胶束浓度小、油溶性更强且在水溶液中不易水解的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法。
[0007]本发明的含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的分子结构式如下:
[0008]
【权利要求】
1.一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂，其特征在于含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的分子结构式如下:
其中，R1为 -O (CH2CH2O) n—O (CH2) s0_、-0
R2为
R3为 _ (CH2) x- R4为 -Η 或
n为1~6的整数，s为3~8的整数，X为3~6的整数。
2.一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: (1)由六甲基二硅氧烷、氯丙基硅烷和酸性催化剂，在反应温度为40~100°C的情况下反应；其中六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷的摩尔配比为(I~20): 1，酸性催化剂的摩尔用量为六甲基二硅氧烷和氯丙基硅烷摩尔之和的0.3 %~25 %;反应完成后，使酸性催化剂失活，滤去固体，减压蒸馏，得到氯丙基四硅氧烷； (2)烷基二胺和氯丙基四硅氧烷，在反应温度为60~150°C的情况下反应；其中烷基二胺和氯丙基四硅氧烷的摩尔配比为(I~20): I ;反应完成后，混合物静置分层，上层减压蒸懼，得到N- β -氨烷基-氨丙基四硅氧烷； (3)N- β -氨烷基-Y -氨丙基四硅氧烷与糖酸或糖酸内酯，在低碳醇作溶剂，反应温度为60~150°C的情况下反应；其中烷基二胺与糖酸或糖酸内酯的摩尔配比为I~2: I;反应完成后，蒸除溶剂，得到含糖酰胺基的四硅氧烷； (4)含糖酰胺基的四硅氧烷与二缩水甘油醚，在低碳醇作溶剂，反应温度为60~150°C反应；其中含糖酰胺基的四硅氧烷与二缩水甘油醚的摩尔配比为2~3: I;反应完成后，蒸除溶剂，得到含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂。
3.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的氯丙基硅烷为氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷。
4.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的酸性催化剂为浓硫酸、酸性白土。
5.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的使酸性催化剂失活是当酸性催化剂为浓硫酸时，加入碱中和催化剂，使之失活；当酸性催化剂为酸性白土时，过滤，使之除去。
6.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的烷基二胺为I，3-丙二胺、I，4- 丁二胺、I，5-戊二胺、I，6-己二胺。
7.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的糖酸或糖酸内酯为葡萄糖酸或葡萄糖酸内酯、乳糖酸或乳糖酸内酯、甘露糖酸或甘露糖酸内酯。
8.如权利要求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的低碳醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇。
9.如权利要 求2所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的二缩水甘油醚为柔性亲水化合物、柔性疏水化合物或刚性化合物。
10.如权利要求9所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的柔性亲水化合物为乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、五二醇二缩水甘油醚或六乙二醇二缩水甘油醚。
11.如权利要求9所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的柔性疏水化合物是丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、戊二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、庚二醇二缩水甘油醚或辛二醇二缩水甘油醚。
12.如权利要求9所述的一种含糖酰胺基的四硅氧烷双子表面活性剂的制备方法，其特征在于所述的刚性化合物是苯二酚二缩水甘油醚或苯二甲醇二缩水甘油醚。
【文档编号】C07H15/04GK104069772SQ201410333957
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】韩富, 武丽丽, 周雅文, 徐宝财 申请人:北京工商大学